Simulación del taller de fundición de propelentes

El desafío

por Hakan Gündüz, Alpay Akçay, Gülşah Yudu Iğdir, Kaan Topçu, Cevat Enes Karaahmetoğlu

Tal y como se presentó en la Conferencia de Simulación de Invierno de 2019

Roketsan Inc. es una institución líder en Turquía en el diseño, desarrollo y fabricación de cohetes, misiles y sistemas de armas. El sistema de producción contiene 2 instalaciones diferentes con 50 talleres y aproximadamente 1200 recursos. Este estudio de caso presenta la simulación de los talleres de fundición de propulsante en los que se fabrican los motores para cohetes. Además de las funciones de simulación estándar, nuestro modelo de simulación tiene en cuenta los recursos utilizados en paralelo, los recursos limitados, las restricciones de capacidad y el sistema de turnos. El modelo analiza la viabilidad de la producción de motores cohete según un calendario de producción anual. De acuerdo con estos análisis, el modelo revela los recursos cuello de botella. Gracias a estas capacidades, se utiliza como herramienta de apoyo a la toma de decisiones para la planificación anual de la producción, la programación de turnos, la asignación de recursos y las decisiones de inversión en la fábrica.

Introducción

Roketsan Inc. se fundó en 1988 y se ha convertido en una institución líder en el país en el diseño, desarrollo y fabricación de cohetes, misiles y sistemas de armamento. La empresa cuenta con 2 instalaciones ubicadas en 6.000.000 m2 en Ankara, Turquía, con aproximadamente 3.000 empleados. La misión de la empresa es servir a la defensa nacional con sistemas de cohetes y misiles; y contribuir a la infraestructura tecnológica de defensa de nuestro país. La visión de nuestra empresa es convertirse en el establecimiento líder desde las profundidades de los mares hasta las alturas del cielo; situarse entre las 50 primeras empresas que dirigen el mercado global con sus volúmenes de ventas y tecnologías de misiles, mediante nuestros propios productos originales y tecnologías avanzadas. Roketsan es una empresa de fabricación por encargo con tipo de producción de taller. Cuenta con 50 talleres de plástico, mecánica, combustible compuesto, aviónica, ensamblaje de cohetes y misiles y líneas de sistemas de armas con aproximadamente 1200 recursos. Debido a los intensos calendarios de fabricación, estos recursos se utilizan en la producción de productos y productos semiacabados en más de 60 proyectos diferentes. Estos recursos no están especializados en un proyecto, sino que son utilizados por múltiples proyectos. Por lo tanto, las producciones se solapan en la mayoría de los recursos de máquinas y trabajadores. Estos conflictos llevan a actualizar la planificación de la fabricación para cada semana.

La solución

Modelo

Los productos semiacabados están representados por "Entidades" en el modelo. Los talleres de fundición, las máquinas y otros recursos se añaden al modelo de simulación. Estos recursos están representados por "Servidores" en el modelo. Las entidades se introducen en el modelo en función del calendario anual de producción. Y, se procesan con respecto a la ruta, los servidores y las relaciones del sistema de turnos. Las horas de inicio y fin de cada entidad en los servidores, la cantidad y el tiempo de permanencia en las colas y algunas variables de estado se guardan mediante "Tallies". Los números de pedido y el tiempo de creación se determinan a partir del calendario anual de producción. Las rutas primarias y alternativas, el tiempo de procesamiento de cada entidad y las capacidades necesarias de los servidores se importan de tablas extraídas de ERP, Enterprise Resource Planning.

Las restricciones de nuestro modelo de simulación pueden enumerarse como sigue:

• Límites explosivos de los talleres
• Cantidades de herramientas de fundición de propulsante en los talleres en función del proyecto
• Capacidades de recursos

Los resultados de nuestro modelo de simulación son los siguientes:

• Tasa de utilización de los servidores
• Tasa de realización de la producción de cada proyecto en cualquier instante
• Cuellos de botella
• Tiempos de inicio y finalización de pedidos y entregas
• Tiempo pasado en la cola de servidores críticos
• Cantidades medias de explosivos en los talleres
• Necesidades adicionales de traslado de carretillas debido a las colas de WIP

Impacto en la empresa

Conclusión

El objetivo de este estudio es verificar la viabilidad del plan de producción anual de motores de cohetes procesados en los talleres de fundición de propulsante, que es el cuello de botella común a todos los proyectos. El modelo de simulación facilitará la observación de los conflictos de proyectos en ese taller y, por tanto, se utilizará como sistema de apoyo a la toma de decisiones. La tasa mensual de realización de la producción de los proyectos, las tasas de utilización de los servidores y los cuellos de botella pueden observarse teniendo en cuenta las restricciones de los talleres. Gracias a estas observaciones, pueden determinarse los objetivos de inversión, la organización de los turnos, las decisiones sobre el periodo de mantenimiento rutinario y las revisiones del plan de producción. Además, en cualquier momento del año de fabricación, se producirá una disminución de la cantidad de producción de los proyectos o habrá señales de nuevos proyectos. Gracias al modelo de simulación, se pueden realizar fácilmente análisis de escenarios para observar casos como el plazo de entrega de nuevos proyectos o posibles cuellos de botella.